Question

9．小謝利用圖甲所示的電路做“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．

（1）圖乙是未連接好的電路，請(qǐng)?jiān)趫D上用筆畫線代替導(dǎo)線連接好電路．
（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該是斷開的．
（3）小謝同學(xué)在檢查電路連接時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該移到右端．（填“左”或“右”）
（4）探究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制不變的量是電阻．開關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)阻器的滑片P從b端移至a端，電流表和電壓表示數(shù)變化關(guān)系如圖丙所示．實(shí)驗(yàn)時(shí)，電源電壓保持3V不變，當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A．
（5）探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻R由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應(yīng)該采取的正確操作是C
A．保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)               B．將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C．將滑動(dòng)變阻器的滑片適當(dāng)向右移動(dòng)         D．適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
（6）小謝同學(xué)得出如下一組數(shù)據(jù)，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖丁中做出I-1/R圖象．

U=2V
實(shí)驗(yàn)次數(shù)	電阻（Ω）	電流（A）
1	5	0.4
2	10	0.2
3	15	0.13

根據(jù)圖象可以得出的結(jié)論：保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比（或者，保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比）．

Answer 1

分析 （1）在完成電路連接時(shí)，注意電壓表要與被測(cè)電阻并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下連接；
（2）為保護(hù)電路，在連接電路的過程中，開關(guān)要斷開；
（3）為防止電路中電流過大而損壞電路儀器，滑動(dòng)變阻器在開關(guān)閉合之前，應(yīng)把滑片滑至最大阻值處；
（4）根據(jù)控制變量法，在探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻不變，根據(jù)圖象丙，可讀出當(dāng)滑片P位于a端時(shí)，電流表的示數(shù)；
（5）當(dāng)更換電阻后，電阻變大，分壓變大，為保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，據(jù)此判斷．
（6）做出I-1/R圖象時(shí)，要先描點(diǎn)，再連線；對(duì)照表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，在存在誤差的范圍內(nèi)得出結(jié)論．

解答 解：
（1）將圖中的電壓表與定值電阻并聯(lián)，由圖可知，電源電壓由兩節(jié)干電池提供，因此電壓表選擇0～3V量程，將電阻的右端接線柱與滑動(dòng)變阻器的上端其中一個(gè)接線柱相連，如圖所示；

（2）為防止短路，在連接電路時(shí)，開關(guān)須處于斷開狀態(tài)；
（3）為防止開關(guān)閉合后電路中電流過大而損壞電路元件，因此在開關(guān)閉合之前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑到最大阻值處即最右端；
（4）根據(jù)控制變量法，在探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻不變；
由圖甲可知，開關(guān)S閉合后，滑動(dòng)阻器的滑片P從b端移至a端時(shí)，此時(shí)電路中只有定值電阻接入電路，其兩端的電壓為電源電壓3V，根據(jù)圖丙可知，當(dāng)電壓為3V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A；
（5）探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電壓相同；
當(dāng)更換電阻后，電阻變大，電阻分壓變大，為保持電阻兩端的電壓不變，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使其滑片適當(dāng)向右移動(dòng)，使滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，則定值電阻兩端電壓減小到原來(lái)的電壓值．故C做法正確．
（6）由表中數(shù)據(jù)先計(jì)算電阻的倒數(shù)，分別為$\frac{1}{5}{Ω}^{-1}$、$\frac{1}{10}{Ω}^{-1}$、$\frac{1}{15}{Ω}^{-1}$，再與對(duì)應(yīng)電流值在圖中描點(diǎn)、連線；可以得出，在存在誤差的范圍內(nèi)，U一定時(shí)，IR的積不變，因此可得：保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比．如圖1：

故答案為：（1）如圖；（2）斷開；（3）右；（4）電阻；0.6；（5）C；（6）如圖1；保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比（或者，保持電壓不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是探究導(dǎo)體電流與電阻及電壓的關(guān)系，要掌握電壓表的正確使用，理解控制變量法及串聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律．